輸電線路常見故障分析與檢測方法綜述

張海濤

摘要：伴隨著我國綜合經濟的快速發展，依據電力運行需求，逐步加強電網輸電擴大，滿足日常用電的標準需求。依據電網的運行操作標準，配合合理的線路，注重電能的安全防護和輸送。依據輸電線路的實際分布和傳輸進行調配，重點分析其中存在諸多因素，排除故障。一些電力維修故障難度大，需要加強電力企業的綜合輸電運維發展，及時排除故障方案，確保電網的整體穩定性。

關鍵詞：輸電線路;故障識別;診斷方法

輸電線路在電力系統中起著十分關鍵的作用，關系到供電的穩定性，一旦其發生故障，就會對人們的用電質量造成影響，從而降低人們的生活質量，阻礙社會經濟的發展。鑒于此，如何對輸電線路故障進行準確定位，并及時解決故障，成為了電力企業需要考慮的問題。

1輸電線路故障的基本識別

1.1間歇性故障的識別分析

間歇性故障是在電路輸電運行過程中出現的放電間歇性問題，放電過程中伴有弧光線的故障問題。是隨機、不可測的。根據間歇性的故障難點，可能在幾秒或隔斷幾天上，間歇性的故障對輸電線路運行造成嚴重的影響。如果排除操作不及時，就會出現嚴重的安全隱患，威脅人們的正常用電使用安全，需要由專業人員查明故障原因，做好維護。

1.2高阻故障識別分析

高阻故障是在輸電架空線路下，受周圍物體接觸影響發生的故障問題。例如，建筑物接近造成短路，產生高阻故障問題。高阻電流產生的電流低，但并非短路或斷路，檢查難度高。高阻故障會直接影響輸電線路的整體運行，長期發展會產生短路或火災事故問題。

1.3單相接地的故障識別分析

單相接地故障是輸電線路中較難的故障點之一，需要在短時間內進行故障排除，確定信號中的具體情況。依據暫態過程實施相關難度標準的判斷。單相接地故障中包含完全接地、不完全接地兩種。完全接地故障主要是發生電路的反饋，輸電線路電路、電源出現斷路問題，電線出現故障。不完全節點故障發生在饋電線路上，非輸電線路電源斷路，輸電線路產生放射電弧現象，電弧接地、電阻接地，產生故障問題。

2輸電線路故障定位方法分析

2.1注入行波信號檢測故障距離

正確選線是精確故障定位的前提條件。近幾年，研發出一種小電流接地選線技術，且取得了良好的應用效果，據查閱資料得知，應用這種方法進行選線，其正確率達到了96%左右，為精準定位線路故障創造了有利的條件。這種實用性輸電線路故障定位方法的原理為：在已知波速的前提條件下，對行波從故障點傳播到檢測點的時間差進行明確，然后與通過波速對比，獲得故障距離。簡言之，就是在被檢測線路的初始端，同時注入兩種類型的測量信號，一種是注入信號;另一種為返回信號，同時將注入信號的時間記錄為0，那么故障點返回信號的波頭，其到達起始點時間的一半就是行波由故障點到檢測點的時間，可以由以下公式進行表示：S=△t/2·v。在實際應用過程中，工作人員需要在離線階段對三相的開路波形進行準確記錄，究其原因，主要是三相雖然擁有相同的網絡拓撲結構，但卻無法保持絕對平衡，尤其是具有傳輸通信功能的B相，其波形較為特殊。在輸電線路出現故障之后，對行波注入后的三相波形進行記錄，然后與其他相的波形對比，對比出波形存在的差別即可，如果存在差異，則表明檢測相為故障相。之后，需要提取故障相的開路波形和短路波形，并使前者減去后者，同時采取濾波處理措施，在此基礎上獲得兩波形的差異點，找出與之相對應的時刻，利用上述公式計算故障距離。

2.2故障分支判斷法

2.2.1在輸電線路中注入行為的傳輸變化

行波在輸電線路運行過程中，如果遇到阻抗不連續點，則會進行反射或折射。如果傳播后方阻抗小于前方波阻抗時，則會向同向行波返回，否則會返回到反向行波。在供電網絡中，阻抗不匹配點由3個部分組成：開路點、分支點、短路點，與這些點相匹配的行波為同向行波和負向行波。如果線路只有一個分支點，那么信號就會被多個分支點分為無數股，如果線路存在故障，那么到達故障點的信號唯一。信號在遇到故障后會返回，在這一過程中，如果信號遇到分支點節點會繼續反射或折射，在兩次反射后，信號會逐漸衰減，最終回到檢測點的信號僅為一股。經過多支點的信號，其衰減情況會更加明顯，經過分支太多，會加大信號辨識的難度。同時，行波在傳輸階段，還會受到各種因素的影響，比如：電容、電感和阻抗，其強度同樣會減弱，再加上變壓器應用，使波形發生了異化。由此得知，如何對這些減弱和異化的波形進行使用，并從中獲取有用的信息，是準確定位線路故障的重中之重。

2.2.2線路拓撲特征波概念

波形會在傳輸過程中不斷衰減和變形，這對于波形的使用，提出了更加嚴格的要求，出于利用波形信息的考慮，研究人員根據行波只會被阻抗不連續點發射或折射的特點，認為阻抗不連續點是錄波波形的主要特征點。在此基礎上，線路拓撲特征概念被提出。所謂的特征波是指由線路末端返回到前端全部線路中經由阻抗不連續點返回的波形，這里所說的阻抗不連續點可能會位于線路的不同位置和不同點，其中就包括線路故障點。如果線路分支較少，且距離較遠時，與這些特征點相對應的特征波，就會在錄波中產生的明顯的波形形式，其主要形式大致分為兩種：一種是波峰;另一種是波谷。二者產生的條件不同，波峰的產生條件為傳播后方阻抗小于傳播前方阻抗，此時返回的行波為正向特征波，也就是所謂的波峰，與之相反，就會產生波谷。通過特征波，可以對輸電線路中的阻抗不連續點加以明確，從而得到線路的拓撲結構。

2.2.3應用范圍

這種行波故障定位方法，雖然應用效果良好，但只能適用于接地過渡電阻較小且線路均勻的線路。并且只能對單相接地故障進行準確定位。在科學技術高速發展的今天，大數據技術、信息技術和網絡技術被廣泛應用于各個領域，使社會生產力大大提升，同時也促進了國家現代化發展，將其應用于輸電線路故障定位之中，亦可取得良好的效果。監控系統由多個部分組成，分比為計算機、信號接收裝置、該應裝置和軟件控制程序。應用監控系統，可以從計算機中觀察輸電線路的運行狀態，而信號接收裝置在接收故障信號后，就可以利用系統內置軟件，分析故障信號的類型，并向工作人員發出警報，提醒其及時檢查和維修，避免故障進一步惡化。在故障線路中應用監控系統，有助于提升故障定位的精準性。其應用原理為：在輸電線路發生故障后，計算機會分析與線路故障存在關聯的數據，并在此基礎上，對線路是否出現接地故障進行判斷。在接地故障發生后，電路電流會激增，而監控系統可以對電流變化進行監測，并快速定位故障點，一旦發現故障，就會自動切斷故障線路，促使線路中的電流在短時內下降，同時反饋線路當前的信息。由此可見，在輸電線路中應用監控系統，有助于提高線路故障定位的效率，并保證系統和工作人員的安全。

3結語

綜上所述，輸電線路在線診斷識別和故障分析過程中，需要依據輸電管理的線路具體運行情況，實施嚴格監督的管理，及時發現問題，分析問題，解決問題，注重對輸電線路的診斷技術的研究，不斷提升診斷效率水平，加強掌握輸電線路故障識別分析方法，以有效的合理操作診斷方法，不斷提升輸電線路的綜合診斷效率，提升綜合質量水平，實現安全電網的可靠穩定運行分析。

參考文獻

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